В окружении звезды IRC +10216 обнаружили горячую воду
Ученые обнаружили большое количество паров воды, нагретых до температуры порядка 700 градусов Цельсия в окружении старой звезды, обогащенной углеродом, что противоречит современным представлениям космохимиков и заставит пересмотреть некоторые теории, сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature.
Бельгийские астрономы из Католического университета Левена исследовали спектры инфракрасного излучения звезды IRC +10216, зафиксированного космическим телескопом "Гершель". Эта звезда относится к классу красных гигантов и находится на расстоянии в 500 световых лет от Земли. Она постепенно стареет и увеличивается в размерах. Ее атмосфера обогащена углеродом, связывающим, как считалось до этого, весь доступный кислород в монооксид углерода. Такие звезды, как IRC +10216, известны как "углеродные звезды", которые не могут производить много воды. До сих пор считалось, что вода попадает в атмосферу звезд, испаряясь с комет. Изображение ESA/CNRS/NASA
Загадка этой звезды заключалась в том, что в 2001 году ученые обнаружили в ее ИК-излучении линию, характерную для воды, что противоречит космохимической модели. Сначала астрономы предположили, что эта линия возникла после захвата гравитацией звезды малых небесных тел, представляющих собой смесь твердого вещества и водяного льда. Более точно определить источник воды ученые не могли, поскольку им была доступна всего одна спектральная линия.
"Обнаружение воды в глубине околозвездной оболочки углеродной звезды показывает недостаточность наших знаний о том, как происходит развитие подобных звезд на поздних стадиях жизни", - сказала не принимавшая участие в публикации Кэтрин Уолш (Catherine Walsh) из Королевского университета в Белфасте, слова которой приводит интернет-издание Chemistry World.
Благодаря новому космическому телескопу выяснилось, что этих линий в спектре на самом деле гораздо больше и многие из них отражают наличие поблизости от звезды больших количеств энергетически возбужденных водяных молекул, что соответствует нагреву водяного пара до 700 градусов.
Теперь, инструменты Гершеля PACS и SPIRE установили, что секретным
ингредиентом является ультрафиолетовое излучение, поскольку вода
слишком горяча, чтобы произойти от разрушения ледяных небесных тел.
"Это хороший пример того, как лучшие инструменты могут полностью
изменить наше представление", говорит Лин Дечин из университета Левена,
Бельгия, ведущий автор статьи об этой работе. Превосходная
чувствительность приборов Гершеля показала, что температура воды вокруг
IRC +10216 меняется от примерно -200 ° C до 800 ° C, что
свидетельствует о том, что вода формируется гораздо ближе к звезде, чем
проходят траектории комет.
IRC +10216 находится на расстоянии в 500 световых лет от Земли и, хотя
она является едва уловимой на видимых длинах волн даже в самых крупных
телескопах, это самая яркая звезда в небе в инфракрасных длинах волн.
Это происходит потому, что она окружена огромной оболочки пыли, которая
поглощает почти все видимое излучение и вновь излучает его как
инфракрасное излучение. Она находится в "конверте" из водяного пара. Но
как туда попала вода?
Ключ был найден Гершелем. Наблюдения показали крупнокусковые структуры
в пыльной оболочке вокруг IRC 10216. Обнаружение воды Гершелем дало
астрономам понять, что ультрафиолетовое излучение от окружающих звезд
может провоцировать распад молекул, таких как окись углерода и кремния,
освобождая атомы кислорода. Атомы кислорода объединяются с молекулами
водорода, образуя воду.
"Это единственный механизм, который объясняет полный диапазон
температуры воды", говорит Дечин. Чем ближе к звезде образуется вода,
тем жарче она будет.
Дечин и ее коллеги теперь планируют расширить познания других
углеродных звезд. "Мы очень надеемся, что Гершель найдет подобные
ситуации вокруг этих звезд", говорит она.
На Земле соединение углерода и воды является ключевым компонентом для
жизни. Теперь, благодаря Гершелю, мы знаем, что секретом воды в космосе
является ультрафиолет.
Меню сайта
Главная страница
